对流对称不稳定的发展演变和环流特征 被引量：19

1

作者 程艳红 陆汉城 《热带气象学报》 CSCD 北大核心 2006年第3期253-258,共6页

利用1999年6月一次典型梅雨锋暴雨过程和敏感性试验的数值模拟结果分析了对流对称不稳定的发展演变和环流特征。结果表明:条件对称不稳定是大气稳定状态和条件不稳定状态之间的中间纽带,大气由稳定向不稳定或者由不稳定向稳定的演变均... 利用1999年6月一次典型梅雨锋暴雨过程和敏感性试验的数值模拟结果分析了对流对称不稳定的发展演变和环流特征。结果表明:条件对称不稳定是大气稳定状态和条件不稳定状态之间的中间纽带,大气由稳定向不稳定或者由不稳定向稳定的演变均通过条件对称不稳定来实现;对流对称不稳定环流的形成与不稳定层的配置有关,当低层为条件不稳定而高层叠加深厚的条件对称不稳定时,对流对称不稳定环流低层出现垂直上升气流,高层出现范围较广的倾斜上升气流,对称不稳定能量释放产生中尺度云带。当低层和高层出现条件不稳定,中间呈条件对称不稳定或弱稳定度层结时,从低层到高层出现较深厚的垂直上升气流,湿重力不稳定能量的释放导致了云带的形成。 展开更多

关键词 对流对称不稳定 发展演变 环流特征

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1992年Andrew飓风眼壁区倾斜上升运动发展的可能机制──非线性对流对称不稳定 被引量：25

2

作者 陆汉城 钟科 张大林 《大气科学》 CSCD 北大核心 2002年第1期83-90,共8页

在１９９２年Ａｎｄｒｅｗ飓风数值试验输出高分辨资料的中尺度扰动结构分析基础上，对眼壁区倾斜上升运动进行了动力分析，指出存在一种非线性对流－对称不稳定的发展机理。梯度风不平衡是涡旋大气中提供对称不稳定的物理基础，并用模... 在１９９２年Ａｎｄｒｅｗ飓风数值试验输出高分辨资料的中尺度扰动结构分析基础上，对眼壁区倾斜上升运动进行了动力分析，指出存在一种非线性对流－对称不稳定的发展机理。梯度风不平衡是涡旋大气中提供对称不稳定的物理基础，并用模式资料诊断研究了倾斜上升气流存在的这种发展机理的可能。 展开更多

关键词 非线性对流-对称不稳定 梯度风不平衡 倾斜上升运动 飓风 发展机制 扰动结构 涡旋大气

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中昆仑山北坡极端暴雨对流—对称不稳定性及其触发机制分析 被引量：3

3

作者 周雅蔓 刘兆旭 +3 位作者 刘晶 杨霞 张萌 周玉淑 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期987-1011,共25页

本文利用ERA-50.25°×0.25°再分析资料,通过计算2020年5月6~7日中昆仑山北坡极端暴雨天气过程中湿位涡和锋生函数,给出暴雨过程大气不稳定性演变特征,明确锋面系统在对流触发中的作用,并得出以下结论:(1)本次中昆仑山北... 本文利用ERA-50.25°×0.25°再分析资料,通过计算2020年5月6~7日中昆仑山北坡极端暴雨天气过程中湿位涡和锋生函数,给出暴雨过程大气不稳定性演变特征,明确锋面系统在对流触发中的作用,并得出以下结论:(1)本次中昆仑山北坡暴雨期间,200 hPa高空两支急流造成辐散叠加区,500 hPa中亚低涡、高原北部切变线缓慢移动过程中,配合低层700 hPa地形辐合抬升、地面高压前冷气团与塔里木盆地暖气团交汇,为中昆仑山北坡浅山区云团发展提供有利的动力、热力条件。(2)暴雨分为两个阶段,第一阶段(EP1)于田至且末一线降水期间,对流层低层暴雨区为对流不稳定大气层结;第二阶段(EP2-1)策勒地区短时强降水期间,策勒对流层低层逐渐由对流不稳定大气转为条件对称不稳定大气层结,对流层低层Mpv2变化由大气的湿斜压性和低层水平风的垂直切变所造成;受前期降水和凝结潜热释放影响,第二阶段(EP2-2)策勒至洛浦一线低层增暖增湿,对流层低层转为对流不稳定大气层结。(3)地形辐合抬升是第一阶段降水中尺度云团生成的主要原因,低层冷锋锋生触发对流不稳定能量释放,且末附近云团迅速发展,同时塔里木盆地气流沿地形爬坡至高原北部,在500 hPa附近冷锋锋生,与高原北侧暖锋短时间对峙形成冷式锢囚锋,锋面附近垂直运动增强使得对流云团快速发展,与且末附近对流云团合并加强,造成第一阶段(EP1)于田至且末一线降水天气;第二阶段(EP2-1)策勒短时强降水期间,对流层低层700 hPa冷锋锋生,云团移动方向暖湿入流气流与云下蒸发和云后入流冷气团相遇,暖气团沿底层冷池进一步爬升,使得云团迅速发展至成熟阶段,造成策勒地区出现短时强降水天气;随着中亚低涡逐渐进入研究区,对流层低层—中层冷锋锋生,进一步加强了上升运动的发展,是第二阶段(EP2-2)策勒至洛浦一线持续性降水天气的重要原因。 展开更多

关键词 中昆仑山北坡 暴雨 对流—对称不稳定 触发机制

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一次四川暴雨过程的非线性对流-对称不稳定分析 被引量：14

4

作者 杜楠 钟玮 +1 位作者 陆汉城 葛晶晶 《南京气象学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期308-316,共9页

以NCEP/NCAR再分析资料和区域加密观测资料为背景场对2004年9月3—5日四川省一次特大致洪暴雨过程进行数值试验。在对降水模拟有较好结果的基础上,用模式大气资料分析了暴雨过程的非线性对流—对称不稳定,结果表明,近地面层条件性不稳... 以NCEP/NCAR再分析资料和区域加密观测资料为背景场对2004年9月3—5日四川省一次特大致洪暴雨过程进行数值试验。在对降水模拟有较好结果的基础上,用模式大气资料分析了暴雨过程的非线性对流—对称不稳定,结果表明,近地面层条件性不稳定和地形强迫的共同作用触发了对流,而中高层的条件性对称不稳定促进对流的进一步发展,由此引发的深厚湿对流形成了持续大暴雨。 展开更多

关键词 致洪暴雨 非线性对流—对称不稳定 深厚湿对流

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副高外围对流雨带中的对流-对称不稳定及锋生的诊断分析 被引量：32

5

作者 王宗敏 丁一汇 +2 位作者 张迎新 田利庆 李江波 《大气科学》 CSCD 北大核心 2014年第1期133-145,共13页

对2009年8月25日西太平洋副热带高压（简称副高）西北外围对流雨带的云图特征进行了分析，利用WRF3-3中尺度模式对对流雨带的发生发展进行了数值模拟，在模拟较成功的基础上，利用模式输出结果分析了对流雨带发生时的对称不稳定、对流... 对2009年8月25日西太平洋副热带高压（简称副高）西北外围对流雨带的云图特征进行了分析，利用WRF3-3中尺度模式对对流雨带的发生发展进行了数值模拟，在模拟较成功的基础上，利用模式输出结果分析了对流雨带发生时的对称不稳定、对流不稳定、惯性不稳定以及锋生等。结果表明：副高外围对流雨带由若干具有一定间隔的对流单体构成，单体在随对流层中层气流的移动中逐渐发展直至消亡。对流雨带的西北侧为宽广的带状斜压云系，东南侧为副高控制的晴空区。对流雨带发生于对流层低层（700hPa以下）的对称不稳定区，700～500hPa存在对流不稳定和弱的惯性不稳定。随着对流的发展，700~500hPa的对流不稳定度明显减弱，而惯性不稳定明显加强。对流层低层为倾斜上升区，中高层为垂直上升区，左侧对应下沉气流，呈现明显的倾斜对流和垂直对流的混和特征，体现了对流-对称不稳定的作用。对流层低层（750hPa以下）锋生的存在提供了对流一对称不稳定能量释放的有利条件。对流雨带与500-800hPa等厚度线基本平行，而与500hPa等高线存在明显的交角，雨带中的对流单体随环境气流移动，雨带符合与对称不稳定相联系的带状降水特征。上述结论对实际预报副高外围对流雨带的位置和走向具有指示意义。 展开更多

关键词 副高外围 对流雨带 对流-对称不稳定 倾斜对流

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中尺度对流系统演变中的非线性对流-对称不稳定 被引量：17

6

作者 寇正 陆汉城 《大气科学》 CSCD 北大核心 2005年第4期636-644,共9页

应用ARPS(AdvancedRegionalPredictionSystem)模式用数值试验的方法分析了中尺度对流系统中非线性对流对称不稳定的发展,结果表明,非线性对流对称不稳定的发展过程首先是对流的发展,为对称不稳定的发展创造了条件,而对称不稳定发展的结... 应用ARPS(AdvancedRegionalPredictionSystem)模式用数值试验的方法分析了中尺度对流系统中非线性对流对称不稳定的发展,结果表明,非线性对流对称不稳定的发展过程首先是对流的发展,为对称不稳定的发展创造了条件,而对称不稳定发展的结果使对流组织化,环流加强,生命史增长,并且对流发展与对称不稳定的释放存在一个正反馈过程,从而给出了其中物理过程相互作用的概念模型。 展开更多

关键词 中尺度对流系统 非平衡动力学 非线性对流-对称不稳定

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“96.1”高原暴雪过程湿对称不稳定的诊断分析 被引量：18

7

作者 王文 程麟生 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期109-120,共12页

利用对“96.1”青藏高原东北部暴雪过程一次较成功模拟的 MM4中尺度模式输出资料 ,根据条件对称不稳定 (CSI)的线性和非线性理论判据对这次暴雪过程进行了诊断分析 ,结果表明 ,“96.1”暴雪的发生发展过程与条件对称不稳定密切相关 ,不... 利用对“96.1”青藏高原东北部暴雪过程一次较成功模拟的 MM4中尺度模式输出资料 ,根据条件对称不稳定 (CSI)的线性和非线性理论判据对这次暴雪过程进行了诊断分析 ,结果表明 ,“96.1”暴雪的发生发展过程与条件对称不稳定密切相关 ,不稳定区位置在 M-θe和σ2垂直剖面图上较其它判据更接近于实际情况 .非线性 CSI判据的动力学诊断分析指出 ,“96.1”暴雪是在低空对流不稳定和高空对称不稳定的相互作用下发生发展的 ,说明非线性对流—对称不稳定是其发展机制 . 展开更多

关键词 高原暴雪 非线性对流-对称不稳定 诊断分析 发生机制 发展机制 低空对流不稳定 高空对称不稳定

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一次伴随高架雷暴的极端暴雪不稳定机制分析 被引量：1

8

作者 万夫敬 李博 +2 位作者 罗江珊 侯淑梅 庞华基 《气象》 CSCD 北大核心 2024年第9期1105-1119,共15页

利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触... 利用常规观测资料、闪电定位监测、雷达资料和ERA5再分析资料等,分析了2023年12月14日山东地区的一次“雷打雪”天气过程的不稳定机制,利用锋生函数、假相当位温的密集区和地面温度的变化特征等,确定了地面冷锋的位置,结合物理过程的触发和不稳定机制,给出了高架对流暴雪的概念模型。结果表明:雷暴和强降雪出现在地面冷锋后部,低空有深厚稳定的冷垫,逆温层之上存在强盛的暖湿空气,具有产生高架雷暴的环境。暴雪发生期间,存在对流-对称不稳定机制,且对称不稳定和位势不稳定存在于不同层次上:对称不稳定主要位于700 hPa以下,当暖湿气流沿低层冷垫强迫爬升,倾斜对流发展;而位势不稳定位于700~500 hPa,是伴随中低层西南急流的推进逐步建立的。当对称不稳定导致的倾斜对流发展到700~500 hPa层次时,位势不稳定能量得以释放,发展出深厚强烈的垂直对流。位势不稳定的建立与700~500 hPa上20 m·s^(-1)风速前沿的向北推进在时间上具有高度的一致性,超前于最强降雪和雷电,提前1~2 h。高架雷暴的触发除了低层冷垫的动力抬升外,还与中层700~500 hPa附近风速的增强有关,700~500 hPa风速增强后,槽前正涡度平流加强,上升气流发展,进而触发对流,造成强降雪和强烈、高频的雷电活动。尽管本次高架雷暴强降雪时段的回波主要集中在20~35 dBz,但回波顶高超过了-30℃层高度,35 dBz回波伸展到达-10℃层高度之上,仍需高度关注冬季雷电的发生。 展开更多

关键词 雷打雪 极端暴雪 高架雷暴 对流-对称不稳定

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华南前汛期锋面对流系统与暖区对流系统的个例分析与对比研究 被引量：46

9

作者 张晓惠 倪允琪 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期108-121,共14页

在2005年6月20日的一次华南暴雨过程中,影响两广地区局地强降水的两个主要的中尺度对流系统(MCS)在性质上有很大不同,初步分析断定,影响广西局地强降水的MCS1为锋面云团,而影响广东局地强降水的MCS2为暖性云团。通过对二者进行对流强度... 在2005年6月20日的一次华南暴雨过程中,影响两广地区局地强降水的两个主要的中尺度对流系统(MCS)在性质上有很大不同,初步分析断定,影响广西局地强降水的MCS1为锋面云团,而影响广东局地强降水的MCS2为暖性云团。通过对二者进行对流强度、维持机制以及湿位涡结构的比较分析发现,锋面对流系统MCSl与暖区对流系统MCS2的对流上升速度都很大,引起的局地降水量也相差不多。由于二者存在水汽条件的差异,因此不能排除微小差异主要是由水汽条件直接导致的,无法就此得出它们的对流强度强弱的比较结果;同时,对二者成熟阶段维持机制的对比分析得到,具有锋面特征的MCS1,中高层有很强的偏北气流进入,在对流区是以对流对称不稳定机制来维持对流运动的;而具有非锋面结构的MCS2由于没有偏北气流的进入,加上水汽条件充沛,主要由湿对流不稳定机制来维持对流运动。另外,湿位涡(MPV)结构的对比分析中得到如下结论:在V_(MP)的结构上,二者均表现出中低层潜在对称不稳定结构特征;在V_(MP1)的结构上,锋面对流系统MCS1表现出南北气流相互作用的特征,而暖区对流系统MCS2表现出高低空气流相互作用的特征;最后,在V_(MP2)的结构上,MCS1反映了对流区南北两侧高低空急流的作用,而MCS2则反映了对流区内中高层干冷空气下滑的作用。 展开更多

关键词 华南 中尺度对流系统 对流不稳定 惯性不稳定 对流对称不稳定 湿位涡

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登陆台风环流内的一次中尺度强对流过程 被引量：14

10

作者 徐文慧 倪允琪 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期267-275,共9页

2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有1个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水。通过分析这次中尺度对流系统的环流形势,得到该次中尺度对流系统的垂直结构特征,并对中尺度强对流系统的... 2005年05号台风"海棠"登陆福建后,在外围云系里有1个明显发展的中尺度对流云团经过温州东部及北部地区,引起了强降水。通过分析这次中尺度对流系统的环流形势,得到该次中尺度对流系统的垂直结构特征,并对中尺度强对流系统的形成和发展机制进行研究。结果表明:台风东南急流在温州附近冷区边缘处低层受地形影响发生强烈辐合引起的垂直上升运动和冷暖空气相汇产生的对流不稳定性是台风环流内中尺度对流系统的主要形成机制;对流系统在暖湿空气和冷空气中心交汇处发展,西北侧的冷空气堆迫使暖湿东南气流沿西北倾斜的等熵面爬升,有利于倾斜对流系统的发展;低层条件不稳定区与中层条件对称不稳定区叠加,产生对流对称不稳定,在湿等熵面倾斜引起的涡旋发展的强迫机制下在中层产生范围较广的倾斜上升对流;由于等熵面的倾斜,大气水平风垂直切变或湿斜压性增加,进一步加强涡度的发展,使得对流系统向西北方向发展;另外,源于东南沿海,由台风东南气流输送的水汽为特大暴雨的产生提供了有利的热力条件。 展开更多

关键词 登陆台风 中尺度强对流系统 对流对称不稳定 湿位涡 倾斜涡度发展

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河南省秋季连续两个暴雨日的锋生和不稳定诊断分析 被引量：5

11

作者 贺哲 竹磊磊 +3 位作者 张霞 王丽 吴璐 席乐 《气象》 CSCD 北大核心 2022年第9期1101-1115,共15页

利用观测资料和NCEP再分析资料,对2011年9月河南省连续两个秋季暴雨日的锋生以及稳定度进行了诊断分析。结果表明,两个暴雨日期间,河南省中北部存在东北—西南向锋区,锋区呈准静止特征。两个暴雨日锋生函数的相似之处是,在强降水即将发... 利用观测资料和NCEP再分析资料,对2011年9月河南省连续两个秋季暴雨日的锋生以及稳定度进行了诊断分析。结果表明,两个暴雨日期间,河南省中北部存在东北—西南向锋区,锋区呈准静止特征。两个暴雨日锋生函数的相似之处是,在强降水即将发生之前,锋区大部基本都呈现锋生;在强降水发生时,高层和低层锋生加强,但中层600~500 hPa锋生相对减弱,且400 hPa附近出现锋消,这主要是由于垂直运动加强所造成的;在降水减弱时段,锋消区和高层锋生区在高度上均略有下降,与垂直运动的减弱相对应。不同之处在于,第二个暴雨日夜间对流层中层锋区陡立,且锋生中心更靠近暖区一侧,这是由于降水的对流性增强,降水效率加大,凝结潜热释放增加所造成的。锋生函数各项所起的作用不同,对锋生贡献最大的是变形项,而倾斜项则主要起锋消作用,强降水发生时,400 hPa的强锋消中心就是倾斜项贡献的突出表现。两个暴雨日均为惯性稳定。第一个暴雨日对流稳定,但具有对称不稳定,因而强降水带是由对称不稳定的释放所造成的。第二个暴雨日在锋区700 hPa附近出现了对流不稳定与对称不稳定共存的现象,强降水带由对流-对称不稳定造成,夜间所产生的雷暴具有高架雷暴特征。因而,第一个暴雨日,锋区靠近暖空气一侧整体呈现为一致的倾斜上升气流,且锋生中心、对称不稳定中心与上升运动中心相伴出现,说明了锋生的存在为对称不稳定的释放提供了有利条件。第二个暴雨日,呈现出明显的倾斜对流与垂直对流混合的特征,强垂直上升气流的起点恰好就是对流-对称不稳定区,而且垂直上升气流远强于第一个暴雨日的倾斜上升气流,说明重力对流占主导优势。 展开更多

关键词 秋季暴雨 锋生 对称不稳定 对流-对称不稳定 高架雷暴

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江淮气旋暖锋上多条对流带的组织结构及成因分析 被引量：6

12

作者 丁治英 刘瑾 +1 位作者 赵向军 王瑾婷 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期778-789,共12页

利用ARW-WRF模式对2014年7月4日12时—5日06时发生在安徽中南部的一次由江淮气旋引发的强降水过程进行模拟,得到暖锋上雨带的雷达回波结构,与实况有较好的一致性。对气旋暖锋上出现的多个小对流带的结构与成因进行了分析,发现暖锋小对... 利用ARW-WRF模式对2014年7月4日12时—5日06时发生在安徽中南部的一次由江淮气旋引发的强降水过程进行模拟,得到暖锋上雨带的雷达回波结构,与实况有较好的一致性。对气旋暖锋上出现的多个小对流带的结构与成因进行了分析,发现暖锋小对流带的高度模拟和实况均在300 hPa以下,其生命史约2~3 h,最长100 km,宽10 km,带与带间距50~100 km,均随高度向东南方向倾斜。其环流特征为对流区东部从低层到高层多对应暖空气上升;对流区西部中上层多为冷区控制;近地面则有类似冷池存在,对流带南部的上升气流有利于对流云的后向新生和形成带状结构。小对流带上,800 hPa有0<Ri<1和I EPV<0区域,稳定层结内出现滚轴状流场分布,有重力波存在的结构特征;600~700 hPa为对流不稳定,对流带间I EPV>0。可见暖空气沿暖锋爬升时,在800 hPa附近,由于满足条件性对称不稳定条件,触发条件性对称不稳定和重力波,暖空气继续上升时触发700 hPa之上的对流不稳定,即影响本次暖锋小对流带形成的原因主要为对称-对流不稳定。 展开更多

关键词 暖锋小雨带 环流结构 重力波 对称-对流不稳定

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